[发明专利]用于处理电子图像以确定用于乳房手术的经修改的电子图像的系统和方法

权利要求书

1.一种处理图像以确定经修改的图像的计算机实现的方法，其包括：

接收与受试者相关联的简档数据，所述简档数据包括对应于所述受试者的躯干的至少一部分的三维图像数据；

基于所述简档数据确定三维模型；

基于所述三维模型确定乳房体积模型，所述乳房体积模型包括多个四面体；

为所述乳房体积模型的所述多个四面体中的每个四面体确定参考四面体，每个参考四面体对应于具有零应变和零基准总势能的状态；

确定所述乳房体积模型的所述多个四面体中的每个四面体的弹性势能；

基于所述乳房体积模型的所述多个四面体中的每个四面体的所述弹性势能，确定所述乳房体积模型的总弹性势能；

通过最小化所述乳房体积模型的所述总弹性势能来确定所述乳房体积模型的静止平衡位置；以及

基于所述乳房体积模型的所述静止平衡位置，确定所述受试者的至少一个乳房的经修改的三维模型。

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中使用所述三维图像数据来确定每个参考四面体，其中所述三维图像数据包含所述受试者在选自俯卧位置、仰卧位置和直立位置中的至少两个基准位置处的三维图像。

3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中确定每个参考四面体进一步包括：

确定反向重力模型，所述反向重力模型利用一个或多个预定组织弹性模量模拟反向重力的效果；以及

将所述反向重力模型与所述受试者在所述至少两个基准位置处的一个处的三维图像数据进行比较。

4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述弹性势能对应于由于所述多个四面体中的每个四面体的应变矩阵产生的能量。

5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其进一步包括：

通过以下方式模拟所述受试者的所述至少一个乳房和/或所述躯干的运动：

确定与所述经修改的三维模型相关联的一个或多个基准点的运动的时间轨迹；

确定所述受试者的所述至少一个乳房在运动期间在预定时间点的多个平衡位置；以及

基于所确定的多个平衡位置，实时显示所述至少一个乳房和/或所述躯干的至少一个三维时间相关配置。

6.根据权利要求5所述的计算机实现的方法，其进一步包括：

通过以下方式确定乳房皮肤表面积的减少：

确定所述多个参考三角形中的一个或多个参考三角形的面积的减少，所述面积的减少至少部分地基于与医疗手术过程相关联的皮肤的模拟去除和/或重新缝合来确定；

通过碰撞检测来监控所述乳房体积模型的所述多个四面体，以确定所述多个四面体中的每个四面体保持在所述乳房表面模型的表面内；以及

根据与所述乳房组织的完整性相关联的预定约束，通过最小化所述乳房表面和体积模型的总能量来确定所述乳房表面模型的静止平衡位置。

7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其进一步包括：

通过确定所述多个四面体中的每个四面体的重力势能来确定所述乳房体积模型的重力势能；

将所述乳房体积模型的总重力势能确定为所述多个四面体的重力势能的总和；

确定所述乳房体积模型的总势能，所述总势能是所述总弹性势能和所述总重力势能的总和；以及

通过最小化所述总势能来确定所述乳房体积模型的所述静止平衡位置。

8.根据权利要求7所述的计算机实现的方法，其中所述重力势能基于所述多个四面体中的每个四面体的重量、体积和/或重心的竖直位置来确定。

9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其进一步包括：

基于所述乳房体积模型确定乳房表面模型，所述乳房表面模型包括与所述乳房体积模型的所述多个四面体的相对应的表面三角形面共同的多个三角形；以及

为所述乳房表面模型的多个三角形中的每个三角形确定参考三角形，每个参考三角形对应于具有零应变和零基准总势能的状态。